Plant-plant associations and population structure of four woody plant species in a patchy coastal vegetation of Southeastern Brazil

We examined plant population structure and interspecific associations for juveniles and adults of four woody species (Andira legalis (Vell.) Toledo, Clusia hilariana Schltdl., Protium icicariba (DC.) Marchand and Vernonia crotonoides Sch. Bip. ex Baker) in a patchy vegetation on a sandy coastal plain (restinga) in SE - Brazil. We found 101 vegetation patches in a 0.5 ha grid and these were divided into two distinct size classes, with large patches (> 20 m²) containing the majority of adult individuals of the species studied. The most abundant species, P. icicariba (465 individuals) and C. hilariana (312), had actively regenerating populations, whereas A. legalis (20) and V. crotonoides (338) showed evidence of intermittent regeneration. The regeneration niches of the four species differed as did their investment in vegetative reproduction: for instance, 81% of C. hilariana seedlings were found growing inside tank-bromeliads contrasting with only 3% of P. icicariba in this habitat. Additionally, 28% of regenerants of C. hilariana originated vegetatively, contrasting with only 6% for P. icicariba. All significant associations between species found in the study were positive. There was a positive association between adults of C. hilariana and P. icicariba, as well as between adults of C. hilariana and juveniles of both. This suggests that P. icicariba is successfully establishing under the canopy of C. hilariana and highlights the role of C. hilariana in generating vegetation cover that will be later dominated by other woody plant species, as an important process for maintenance of plant diversity in this restinga vegetation.

Reproductive biology of Protium spruceanum (Burseraceae), a dominant dioecious tree in vegetation corridors in Southeastern Brazil

We investigated the reproductive biology of Protium spruceanum (Benth.) Engler in vegetation corridors of secondary Atlantic forest in Lavras, southern Minas Gerais State, Brazil. The reproductive phenology was investigated fortnightly over a one year period. Floral biology studies involved pollen viability analysis, nectar production, stigmatic receptivity, pollen tube growth, visiting insect species and visit rates. The small, pale yellowish flowers (0.3-0.4 cm diameter) are functionally unisexual and organized in dense inflorescences (ca. 45 flowers). P. spruceanum presented annual flowering between September and November. Staminate flowers supplied a high percentage of viable pollen (90.6%) and relatively abundant nectar (x = 4.5 μL). Pistillate flowers produced only nectar to flower visitors (x = 4.0 μL). The effective pollinators were Apis mellifera and Trigona sp. (Hymenoptera, Apidae). Pollen tubes of cross-pollinated flowers were observed entering the ovaries 48 h after pollination. The fruiting season is from October to March, with a peak in November, coinciding with the rainfall peak. Ecological implications of these findings, and alternative arguments to explain the high genetic diversity at regional landscape are discussed.

Estrutura da comunidade de plantas lenhosas em fragmentos de cerrado: relação com o tamanho do fragmento e seu nível de perturbação

Neste estudo analisamos a estrutura da comunidade de plantas lenhosas em 11 fragmentos de cerrado (sensu stricto) situados no Triângulo Mineiro. Avaliamos se a densidade, diversidade e/ou composição da vegetação estavam relacionadas à área do fragmento ou ao seu grau de perturbação (medida pela cobertura de gramíneas exóticas e pela ocorrência histórica de gado e fogo). Em cada fragmento (com tamanho entre 7 a 509 ha) foram instaladas 50 parcelas de 10 x 10 m para contagem e identificação das árvores com circunferência a altura do peito (CAP) > 15 cm. Arbustos e arvoretas (CAP < 15 cm) foram amostrados em sub-parcelas de 5 x 10 m. Fragmentos maiores apresentaram maior número de indivíduos (de arbustos e arvoretas), de espécies (de árvores, arbustos e arvoretas), e maior diversidade (de árvores) do que os fragmentos menores. O tamanho do fragmento também explicou parte da variação na composição de espécies de arbustos e de arvoretas. Com exceção de uma relação negativa entre a cobertura de gramíneas e a densidade de arbustos e arvoretas, não encontramos qualquer correlação entre o grau de perturbação e a estrutura da vegetação. Entretanto, não foi possível separar os efeitos de área dos efeitos da perturbação, já que fragmentos menores tenderam a apresentar maior grau de perturbação, particularmente uma maior cobertura de gramíneas exóticas. Isto indica que fragmentos menores não apenas estão mais sujeitos aos efeitos decorrentes da fragmentação dos hábitats, mas também aos efeitos da ação do fogo, do gado e da invasão por gramíneas exóticas.

Impacto da invasão e do manejo do capim-gordura (Melinis minutiflora) sobre a riqueza e biomassa da flora nativa do Cerrado sentido restrito

No Brasil, várias espécies de gramíneas são citadas como invasoras em Unidades de Conservação. Contudo, ainda se conhece muito pouco sobre o impacto do estabelecimento e da colonização dessas espécies nas áreas protegidas. Entre as gramíneas exóticas introduzidas no bioma Cerrado merece destaque a espécie africana Melinis minutiflora P. Beauv., o capim-gordura. O presente estudo objetivou avaliar o impacto desta invasora na biomassa e na riqueza da comunidade nativa em uma área de Cerrado Ralo invadido, como também estudar a dinâmica da vegetação do estrato rasteiro submetida à aplicação de diferentes técnicas de manejo para o controle do capim-gordura. Os resultados mostraram que, na área experimental, onde o capim-gordura representa cerca 62% da biomassa total do estrato rasteiro, o número de espécies nativas encontradas foi alto. Nas áreas onde o capim-gordura apresentou alto índice de colonização (> 98%), sua biomassa alcançou cerca de duas vezes a biomassa do estrato rasteiro registrada para o Cerrado. A realização de uma queimada não foi suficiente para controlar o capim-gordura, porque após três anos a sua biomassa se aproximou aos valores encontrados inicialmente. Por outro lado, no tratamento manejo integrado (maio ou setembro) a redução de mais de 99,9% na sua presença favoreceu a expansão da vegetação nativa, configurando-se, assim, uma estratégia promissora para a recuperação ambiental das áreas invadidas pelo capim-gordura no Cerrado.

Comparação da vegetação arbustivo-arbórea de uma área de cerrado rupestre na Chapada dos Veadeiros, Goiás, e áreas de cerrado sentido restrito do Bioma Cerrado

Foram determinadas a composição florística e a estrutura da vegetação arbustivo-arbórea, incluindo monocotiledôneas, em uma comunidade de cerrado rupestre, no município Alto Paraíso de Goiás, Goiás. Os objetivos desse estudo foram: 1. Comparar os aspectos florísticos e estruturais da área estudada com aqueles de outros 14 estudos com comunidades arbustivo-arbóreas, com e sem a presença de monocotiledôneas, 2. Avaliar os padrões fitogeográficos das 15 áreas comparadas. Foram amostradas 71 espécies, sendo cinco espécies de monocotiledôneas (três Velloziaceae e duas Arecaceae). Considerando as monocotiledôneas, a comunidade inventariada foi a mais densa (1.977 indivíduos ha-1) e apresentou a segunda maior área basal (11,25/ m²/ ha-1), entre as áreas comparadas. No entanto, sem as monocotiledôneas a densidade e área basal reduziram para 892 indivíduos ha-1 e 7,55/ m²/ ha-1, respectivamente. Os índices de diversidade (H'/†=/ 2,81) e equabilidade (J'/†=/ 0,66) foram baixos com a presença das monocotiledôneas, mas se elevaram, com a exclusão das espécies desse grupo (H/ =/ 3,63, J'/†=/ 0,86). Os aumentos nos valores de riqueza, densidade e área basal, com a inclusão das monocotiledôneas indicaram elevada importância das famílias Velloziaceae e Arecaceae na comunidade de cerrado rupestre estudada. A flora foi representada predominantemente por espécies de cerrado sentido restrito sobre solos profundos. No entanto, cinco das dez espécies com maiores VI são consideradas habitat especialistas de cerrado rupestre (Vellozia variabilis Mart. ex Schult. f., Wunderlichia cruelsiana Taub., Schwartzia adamantium (Cambess.) Bedell ex Giraldo-Cañas, Hyptis pachyphylla Epling e Vellozia tubiflora (A. Rich.) Kunth). Além do mais, foi observada baixa similaridade florística entre a área de estudo e as áreas comparadas, sugerindo particularidade florística do cerrado rupestre de Alto Paraíso de Goiás. Os padrões fitogeográficos, revelados por análises de agrupamento (UPGMA) e ordenação (DCA), indicaram influência da altitude, da proximidade geográfica entre áreas e de suas localizações em relação aos biomas adjacentes ao Cerrado (Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Caatinga).

Ouratea lancifolia R. G. Chacon & K. Yamam. (Ochnaceae), uma nova espécie do Cerrado, Brasil

A nova espécie Ouratea lancifolia R. G. Chacon & K. Yamam. é descrita. Ela compreende arbustos pequenos de savana gramíneo-lenhosa e se caracteriza pelas lâminas foliares lanceoladas de base cordada e margens serreadas. São apresentados descrição, ilustração e comentários ecológicos. São analisadas as diferenças em relação às duas espécies mais próximas, O. lanceolata (Pohl) Engl. e O. floribunda (A. St.-Hil.) Engl., também ocorrentes no bioma Cerrado.

Germination, initial growth, and biomass allocation in three native Cerrado species

The parameters of germination, initial growth, and biomass allocation of three native plant species of Cerrado (Copaifera langsdorffii, Dipteryx alata and Kielmeyera coriacea) were established. The species had germination percentages above 88% and average germination times longer than 139 hours. The average time for the opening of the first leaf pair was more than 538 hours for all three species. The average root length of C. langsdorffii and D. alata seedlings after 80 days of growth was around 40cm, four times larger than the average shoot length (<10cm), although the root and shoot biomasses were similar for both species. The average root length (>20cm) of K. coriacea seedlings was four times larger than the average shoot length (<5cm), and the root biomass was 243% greater than the shoot biomass. Increase in seedling biomass was sustained primarily by the cotyledons in C. langsdorffii and D. alata, which acted as reserve organs and showed progressive weight reductions. Increase in seedling biomass in K. coriacea was sustained primarily by photosynthesis, since the cotyledons showed no significant weight reduction, acting primarily as photosynthetic organs. The length of the root systems was at least four times larger than the length of the shoots parts in all three species. Higher investment in root length rather than in root biomass suggest that the initial growth of these species is primarily to ensure access to water resources, apparently putting off the function of the radicular system as storage organ.

Impacts of the Belo Monte hydroelectric dam construction on pioneer vegetation formations along the Xingu River, Pará State, Brazil

There is an important pioneer vegetation formation along the Xingu River in the area where the Belo Monte hydroelectric dam is being constructed that is highly adapted to a seasonally fluctuating water levels. The aim of this study was to examine the habitat and flora of the pioneer formations in the Belo Monte area. The area was divided in three sections for study purposes (Reservoir, Low Flow, and Control) that were expected to experience different degrees of impact from the dam project. The calculations of habitat losses were based on satellite imagery classifications, and a total of 111 plots were established in the three areas for vegetation sampling. Habitat losses of the pioneer formations will total 89.7% when the project is fully functional. Forty-five of the 72 recorded species are restricted to single areas. Species richness and diversity were significantly lower in the control area. The completion of the Belo Monte reservoir will result in habitat reductions and will consequently reduce the richness and diversity of pioneer formations. Studies suggest monitoring the populations located in the reduced flow area to determine possible impacts resulting from changes in the regional hydrological cycle caused by the Xingu River dam.

Relationships between crown architecture and available irradiance in two cerrado species with different leaf phenologies

Structural differences between cerrado species with different leaf phenologies are linked to crown architecture, leaf production, and biomass allocation to shoots and leaves. The present study characterized crown structures and the patterns of biomass allocation to leaves and shoots in two woody cerrado species with contrasting leaf phenologies and quantified the irradiance reaching their leaves to determine the best period during the day for photosynthetic activity. The shoots and leaves of five individuals of both Annona coriacea (deciduous) and Hymenaea stigonocarpa (evergreen) were collected along a 50 m transect in a cerrado fragment within the urban perimeter of Catalão - GO, to determine their patterns of biomass allocation in their crowns. The evergreen H. stigonocarpa had significantly higher mean values of shoot inclination (SI), petiole length (PL), leaf area (LA), leaf display index (LDI), and individual leaf area per shoot (ILA), while the deciduous species A. coriacea had significantly higher leaf numbers (LN). The more complex crown of H. stigonocarpa had shoots in more erect positions (orthotropic), with intense self-shading within shoots; A. coriacea, on the other hand, had slanting (plagiotropic) shoots in the crown, allowing similar irradiance levels to all leaf surfaces. The production of plagiotropic shoots by the deciduous species (A. coriacea) is a strategy that enables its use of incident sunlight early in the morning and preventing excessive water loss or excessive irradiance. Hymenaea stigonocarpa (an evergreen), by contrast, had orthotropic shoots and uses intense self-shading as a strategy to avoid excessive irradiance, especially at midday. Differences in crown architectures between evergreen and deciduous species of cerrado sensu stricto can therefore be viewed as adaptations to the environmental light regime.

UTILIZAÇÃO TECNOLÓGICA DOS FRUTOS DE JATOBÁ-DO-CERRADO E DE JATOBÁ-DA-MATA NA ELABORAÇÃO DE BISCOITOS FONTES DE FIBRA ALIMENTAR E ISENTOS DE AÇÚCARES

Este trabalho teve como objetivo investigar a aplicação das farinhas de jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.) e jatobá-da-mata (Hymenaea stilbocarpa Mart.) adicionadas à farinha de trigo na elaboração de biscoitos fontes de fibra alimentar e isentos de açúcares. A composição centesimal das farinhas de jatobá foi determinada, e posteriormente, foram elaborados biscoitos com substituição de 10, 15, 20 e 25% da farinha de trigo pelas farinhas de jatobá das duas espécies. Os biscoitos foram avaliados nas suas características físicas, químicas e sensoriais. As farinhas de jatobá-do-cerrado e de jatobá-da-mata apresentaram, em base seca, teores de proteína bruta de 7,60±0,22 e 8,37±0,12g/100g, lipídios de 3,03±0,05 e 2,92±0,11g/100g, cinzas de 4,60±0,06 e 5,48±0,07, fibra alimentar solúvel de 11,01±0,50 e 9,81±0,58g/100g, fibra alimentar insolúvel de 42,86±0,27 e 45,79±0,61g/100g e carboidratos de 18,54±0,55 e 20,18± 0,46g/100g, respectivamente. O fator de expansão foi maior nos biscoitos elaborados com farinha de jatobá-do-cerrado nos níveis 20 e 25% de substituição e nos biscoitos contendo 15 e 25% de farinha de jatobá-da-mata. Os biscoitos com substituição de 10% das farinhas de jatobá foram os que apresentaram maior nível de aceitação, não diferindo significativamente (p<0,05), quanto aos escores para degustação e aparência. Os biscoitos elaborados com 10% de farinha de jatobá-do-cerrado e de jatobá-da-mata apresentaram teor de fibra alimentar total de 6,05±0,09 e 6,77±0,53g/100g, respectivamente. Biscoitos isentos de açúcares e fontes de fibra alimentar podem ser produzidos com a substituição de 10% de farinha de trigo pelas farinhas de jatobá.

Constituintes voláteis de cafés "gourmet" e mole do cerrado do triângulo mineiro em função da torra

Neste trabalho foi estudada a variação da composição dos voláteis de dois cafés "gourmet" e de um café mole em função do grau de torrefação. Os cafés provenientes de Araguari, cerrado do Triângulo Mineiro, foram submetidos à torra americana (grãos marrons claros), média (grãos marrons) e forte (grãos pretos) e, em seguida, moídos e submetidos a uma destilação por arraste de vapor em contra-corrente com diclorometano. A análise de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) dos constituintes voláteis mostrou que piridina, pirazina e derivados, furfural e derivados são os principais constituintes voláteis dos cafés analisados. Mostrou ainda que não é possível diferenciar os três tipos de café pelos compostos dominantes (concentração acima de 1%) no aroma. Foi observado também que a torra afeta sensivelmente os resultados, sendo que a torra americana, usada normalmente na prova da xícara para classificação sensorial de cafés, produz alguns voláteis de forte impacto no aroma que não aparecem na torra média nem na forte, além de apresentar concentrações dos componentes mais comuns muito diferentes daquelas observadas nas outras duas torras.

Caracterização química parcial da semente de jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.)

Este trabalho teve como objetivo a caracterização química parcial da semente de jatobá-do-cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart.), a fim de avaliar o potencial de aproveitamento desta espécie e contribuir para a preservação de espécies nativas do cerrado, através da valorização de seus recursos naturais. A semente apresentou alto teor de fibras (85,31%), 9,05% de proteínas e 5,30% de lipídios (base seca). A análise de aminoácidos mostrou que a proteína, como outras leguminosas, tem os aminoácidos sulfurados e a treonina como aminoácidos limitantes. A fração lipídica apresentou 75% de ácidos graxos insaturados, sendo o ácido linoléico dominante (46,9%). Dentre os fatores antinutricionais estudados, os compostos fenólicos, com 48mg/g de farinha de jatobá desengordurada (base seca), mostraram teor acima do encontrado em outras leguminosas. A semente de jatobá mostrou-se pobre em macronutrinentes quando comparada a leguminosas utilizadas na alimentação, mas o alto teor de fibras, possivelmente constituídas de xiloglucanas e galactomananas, pode levar ao aproveitamento rentável destas sementes.

Atividade antioxidante de frutas do cerrado

Annona crassiflora (araticum), Solanum lycocarpum (lobeira), Eugenia dysenterica (cagaita), Caryocar brasilense (pequi) e Swartzia langsdorfii (banha de galinha) são frutas do bioma cerrado, conhecidas e consumidas principalmente por populações nativas dessa região. Nesse estudo, as diferentes frações dos frutos acima descritos (polpa, semente e casca) foram avaliadas por meio de extratos aquosos e etanólicos. Alguns extratos mostraram altíssimos conteúdos de compostos fenólicos e foram escolhidos para avaliação do potencial em seqüestrar radicais livres por meio do modelo 2,2 difenil-1-picril hidrazil (DPPH). Os melhores resultados foram: extrato aquoso e etanólico de casca de pequi (IC50 igual a 9,44 e 17,98 µg.mL-1 respectivamente), extrato etanólico de sementes de cagaita (IC50 igual a 14,15 µg.mL-1), extrato etanólico de sementes e casca de araticum (IC50 igual a 30,97 e 49,18 µg.mL-1, respectivamente). Este é o primeiro estudo que avalia o potencial em seqüestrar radicais livres de frações de frutas do cerrado. Os resultados indicam que os extratos possuem grande potencial antioxidante e estudos adicionais são necessários para avaliar essa propriedade dos extratos como uma aplicação sustentável dos recursos do cerrado nos setores farmacêuticos, cosméticos e nutricionais.

Efeito das condições da desidratação osmótica na qualidade de passas de caju-do-cerrado

A metodologia de superfície de resposta foi usada para determinar as melhores condições de processamento de acordo com a máxima perda de peso e de umidade, baixo valor de atividade de água e incorporação de sólidos e maior concentração de vitamina C na elaboração de passas de caju-do-cerrado, utilizando-se a desidratação osmótica como pré-tratamento. O tempo de tratamento osmótico (2 a 4 horas), a temperatura (30 a 50 °C) e a concentração da solução osmótica (40 a 60 °Brix) foram as variáveis investigadas para as respostas: perda de peso, perda de umidade, incorporação de sólidos, atividade de água e teor de vitamina C no produto final. Os experimentos foram conduzidos conforme Delineamento Central Composto Rotacional com 19 tratamentos, incluindo pontos axiais e centrais. Para cada resposta, modelos de segunda ordem polinomial foram desenvolvidos usando-se análise de regressão múltipla linear. Foi realizado teste sensorial com 33 provadores para observar a aceitação dos produtos com qualidades tecnológicas e nutricionais adequadas, sendo que a passa de caju-do-cerrado processada com solução osmótica de 40 °Brix, 50 °C, durante quatro horas, apresentou os melhores resultados.

Análise de compostos bioativos, grupos ácidos e da atividade antioxidante do café arábica (Coffea arabica) do cerrado e de seus grãos defeituosos (PVA) submetidos a diferentes torras

O presente trabalho estudou os compostos bioativos (ácidos clorogênicos, trigonelina, cafeína, fenóis totais e proantocianidinas), grupos hidroxila ácidos e atividade antioxidante de um café arábica proveniente do Cerrado Mineiro e de seu PVA (grãos pretos, verdes e ardidos). As amostras foram preparadas nas torras clara (180 ± 10 °C; 6,0 ± 1,0 minutos), média (180 ± 10 °C; 8,0 ± 1,0 minutos) e escura (180 ± 10 °C; 10,0 ± 1,0 minutos). Considerando-se a média das três torras do café e do PVA, a diferença observada no teor de todos os constituintes acima não foi significativa (p > 0,05), exceto com o teor de grupos hidroxila ácidos que foi ligeiramente superior no PVA e cafeína calculada pelo método semiquantitativo que foi superior no café. Portanto, dentre esses constituintes, os compostos com grupos ácidos seriam os únicos que poderiam contribuir para explicar a grande diferença de sabor existente entre o café de grãos sadios e o de PVA. Tanto o café como o PVA apresentaram atividade seqüestradora do radical DPPH. nas três torras, sendo a atividade do café sempre superior. Analisando-se as variações dos teores de cafeína, fenóis totais, proantocianidinas, grupos hidroxila ácidos, trigonelina e ácidos clorogênicos, não foi possível explicar a atividade antioxidante superior apresentada pelo café da torra média (CE50 de 2,3 mg.mg-1 de DPPH.).